DE102020104699A1 - Procedure for automated commissioning for fiber-to-the-home (FTTH) devices - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren sowie ein Kommunikationssystem zur automatisierten Inbetriebnahme für Fiber-to-the-Home (FTTH) Endgeräte in ein vorhandenes Glasfasernetzwerk, insbesondere in ein GPON-Netz, umfassend folgende Schritte:Bereitstellen einer ersten Datenverbindung zwischen einer zentralen Netzwerkinstanz und einer Optical Line Termination-Einheit (OLT-Einheit), wobei die zentrale Netzwerkinstanz Informationen über Änderungen von Kanalbelegungen des Glasfasernetzwerkes verwaltet;Bereitstellen einer zweiten Datenleitung zwischen der Optical Line Termination-Einheit (OLT-Einheit) und zumindest einer unregistrierten Optical Network Termination-Einheit (ONT-Einheit) die der OLT-Einheit zugeordnet ist;Senden eines ersten Kommunikationssignals von der zentralen Netzwerkinstanz an die OLT-Einheit über die erste Datenverbindung, wobei das erste Kommunikationssignal Informationen über Kanaländerungen der ONT-Einheiten umfasst, die der OLT-Einheit zugeordnet sind;Senden eines zweiten Kommunikationssignals von der OLT-Einheit an die zumindest eine ONT-Einheit über die zweite Datenverbindung, wobei das zweite Kommunikationssignal Informationen über einen freien Kanal Kanalbelegung der OLT-Einheit umfasst;wobei die ONT -Einheit aus dem zweiten Kommunikationssignal automatisch den freien Kanal ermittelt, diesen belegt und freien Kanal zur Kommunikation mit der OLT-Einheit und/oder der zentralen Netzwerkinstanz nutzt um sich zu registrieren.The invention describes a method and a communication system for automated commissioning for fiber-to-the-home (FTTH) terminals in an existing fiber optic network, in particular in a GPON network, comprising the following steps: Providing a first data connection between a central network entity and an optical Line termination unit (OLT unit), the central network entity managing information about changes in channel occupancy of the fiber optic network; providing a second data line between the optical line termination unit (OLT unit) and at least one unregistered optical network termination unit (ONT) Unit) which is assigned to the OLT unit; sending a first communication signal from the central network entity to the OLT unit via the first data connection, the first communication signal comprising information about channel changes of the ONT units which are assigned to the OLT unit; Sending a z wide communication signal from the OLT unit to the at least one ONT unit via the second data connection, the second communication signal comprising information about a free channel channel occupancy of the OLT unit; the ONT unit automatically determining the free channel from the second communication signal, this occupies and uses the free channel for communication with the OLT unit and / or the central network entity in order to register.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Kommunikationssystem zur automatisierten Inbetriebnahme für Fiber-to-the-Home (FTTH) Endgeräten.The invention relates to a method and a communication system for automated commissioning for fiber-to-the-home (FTTH) terminals.
Die Inbetriebnahme bzw. die Registrierung von neuen Netzwerkgeräten kann für Kunden damit verbunden sein, dass diese zur Freischaltung händisch Zugangsdaten über Webseiten eingeben müssen. Entsprechend ist die Situation auch bei der Inbetriebnahme von Fiber-to-the-Home (FTTH) Endgeräten. Aktuell ist keine Vorgehensweise bekannt, die es einem Kunden ermöglicht bei einem Umzug oder Einzug einen Router mit eingebautem GF- Modem (GF = Glasfaser) einfach per „Plug & Play“ line-basiert selbstständig in Betrieb zu nehmen.The commissioning or registration of new network devices can mean that customers have to manually enter access data via websites for activation. The situation is correspondingly also with the commissioning of fiber-to-the-home (FTTH) end devices. Currently, there is no known procedure that enables a customer to independently start up a router with a built-in GF modem (GF = fiber optic) simply by "plug & play" line-based when moving or moving in.
Die Registrierung bzw. die Inbetriebnahme erfolgt bisher in der Weise, dass der Kunde manuell über eine dem Router eigene Netzwerkadresse bestimmte Daten eintragen muss, damit sich der Router im Gigabit Passive Optical Netzwerk (GPON) legitimieren kann.Registration or commissioning has so far been carried out in such a way that the customer has to manually enter certain data via a network address specific to the router so that the router can legitimize itself in the Gigabit Passive Optical Network (GPON).
Für die nachfolgende Beschreibung folgen zunächst noch einige begriffliche Erläuterungen.For the following description, a few conceptual explanations follow.
Ein Optischer Netzwerkabschluss wird abgekürzt als ONT bezeichnet. Das Optical Network Termination (ONT) bildet den benutzerseitigen Leitungsabschluss zwischen dem optischen Teil des Anschlussnetzes und dem Anwender. Es ist der Endpunkt von Fiber to the Home (FTTH) oder Fiber to the Building (FTTB), je nachdem ob es sich um Privatkunden oder Unternehmen handelt. Der optische Netzwerkabschluss entspricht funktional der Optical Network Unit (ONU). Sie konvertiert die optischen Signale in elektrische Signale. Der Unterschied zwischen den beiden Einheiten - ONT und ONU - besteht darin, dass sich das Optical Network Termination (ONT) auf dem Firmengelände oder dem Hausgrundstück befindet, die Optical Network Unit (ONU) hingegen außerhalb. Das Optical Network Termination empfängt den Downstream vom Optical Line Termination (OLT) und unterstützt breitbandige Benutzerdienste für Internet, Sprache, Broadcast-TV und Video-on-Demand.An optical network termination is abbreviated to ONT. The Optical Network Termination (ONT) forms the user-side line termination between the optical part of the access network and the user. It is the end point of Fiber to the Home (FTTH) or Fiber to the Building (FTTB), depending on whether it is for private customers or companies. The optical network termination corresponds functionally to the Optical Network Unit (ONU). It converts the optical signals into electrical signals. The difference between the two units - ONT and ONU - is that the Optical Network Termination (ONT) is located on the company premises or on the property, while the Optical Network Unit (ONU) is outside. The Optical Network Termination receives the downstream from the Optical Line Termination (OLT) and supports broadband user services for Internet, voice, broadcast TV and video-on-demand.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren respektive ein Kommunikationssystem bereitzustellen, dass eine einfache Registrierung eines Fiber-to-the-Home (FTTH) Endgerätes ermöglicht.It is the object of the invention to provide a method or a communication system that enables simple registration of a fiber-to-the-home (FTTH) terminal.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.This object is achieved with the features of the independent claims.
Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zur automatisierten Inbetriebnahme für Fiber-to-the-Home (FTTH) Endgeräte in ein vorhandenes Glasfasernetzwerk, insbesondere in ein GPON-Netz, folgende Schritte:
- Bereitstellen einer ersten Datenverbindung zwischen einer zentralen Netzwerkinstanz und einer Optical Line Termination-Einheit (OLT-Einheit), wobei die zentrale Netzwerkinstanz Informationen über Änderungen von Kanalbelegungen des Glasfasernetzwerkes verwaltet;
- Bereitstellen einer zweiten Datenleitung zwischen der Optical Line Termination-Einheit (OLT-Einheit) und zumindest einer unregistrierten Optical Network Termination-Einheit (ONT-Einheit) die der OLT-Einheit zugeordnet ist;
- Senden eines ersten Kommunikationssignals von der zentralen Netzwerkinstanz an die OLT-Einheit über die erste Datenverbindung, wobei das erste Kommunikationssignal Informationen über Kanaländerungen der ONT-Einheiten umfasst, die der OLT-Einheit zugeordnet sind;
- Senden eines zweiten Kommunikationssignals von der OLT-Einheit an die zumindest eine ONT-Einheit über die zweite Datenverbindung, wobei das zweite Kommunikationssignal Informationen über einen freien Kanal der OLT-Einheit umfasst;
- wobei die ONT-Einheit aus dem zweiten Kommunikationssignal automatisch den freien Kanal ermittelt, diesen belegt und den freien Kanal zur Kommunikation mit der OLT-Einheit und/oder zur Kommunikation zentralen Netzwerkinstanz nutzt um sich im Kommunikationsnetzwerk, insbesondere bei der zentralen Netzwerkinstanz, zu registrieren.
- Providing a first data connection between a central network entity and an optical line termination unit (OLT unit), the central network entity managing information about changes in channel occupancy of the fiber optic network;
- Providing a second data line between the optical line termination unit (OLT unit) and at least one unregistered optical network termination unit (ONT unit) which is assigned to the OLT unit;
- Sending a first communication signal from the central network entity to the OLT unit via the first data connection, the first communication signal including information about channel changes of the ONT units that are assigned to the OLT unit;
- Sending a second communication signal from the OLT unit to the at least one ONT unit via the second data connection, the second communication signal comprising information about a free channel of the OLT unit;
- The ONT unit automatically determines the free channel from the second communication signal, occupies it and uses the free channel for communication with the OLT unit and / or for communication with the central network entity in order to register in the communication network, in particular with the central network entity.
Hierbei kann die ONT-Einheit beispielsweise mittelbar über die OLT-Einheit mit der zentralen Netzwerkinstanz kommunizieren. Sind also beispielsweise die Kanäle
Dieses Verfahren ermöglicht es also vorteilhaft, dass der Kunde oder auch ein Techniker die ONT-Einheit „einfach“ an das Stromnetz sowie an das Glasfasernetz anschließt und die line-basierte Konfiguration automatisch abläuft. Während dieser Konfiguration wird die Kanalbelegung vorzugsweise in der ONT-Einheit und die entsprechenden Zuordnungen LineID/HomeID/CPL-ID etc. zu dem jeweiligen Kanal in der OLT-Einheit und/oder der ONT-Einheit abgespeichert. Bei einem Strom- oder Signalausfall muss demnach die Konfiguration nicht erneut ablaufen, sondern es kann auf die bereits gespeicherten Werte zurückgegriffen werden. Hierdurch wird also beispielsweise ermöglicht, dass die ONT-Einheit per „plug & play“ im GPON-Netz in Betrieb genommen werden kann.This procedure thus advantageously enables the customer or a technician to "simply" connect the ONT unit to the power grid and to the fiber optic network and the line-based configuration runs automatically. During this configuration, the channel occupancy is preferably saved in the ONT unit and the corresponding assignments LineID / HomeID / CPL-ID etc. to the respective channel in the OLT unit and / or the ONT unit. In the event of a power or signal failure, the configuration does not have to be run again, but the values that have already been saved can be used. This makes it possible, for example, that the ONT unit can be put into operation via “plug & play” in the GPON network.
In vorteilhafter Weise üblich sich hierdurch für FFTH-Kunden die bisher festgelegte Konfiguration der ONT-Einheiten vor Ort. Das Potenzial dieses Verfahrens für Deutschland beläuft sich auf 2 Millionen neue FFTH-Anschlüsse pro Jahr ab dem Jahr 2020. Das Verfahren führt zur einer Reduzierung der Kosten von Erstinbetriebnahmen, da für jede Wohneinheit nur eine Glasfaserteilnehmeranschlussbuchse (Gf-TA) installiert werden muss. Ein weiterer Vorteil ist die Reduzierung der Kosten einer Entstörung bei einem defekten Gerät, da der Kunde den Austausch selbst vornehmen kann und kein Techniker vor Ort benötigt wird. Das ganze Verfahren läuft also deutlich schneller ab und führt somit zu einer Erhöhung der Kundenzufriedenheit und zu einer Reduzierung der Prozess- und Betriebskosten. Zur Inbetriebnahme laufen hierbei vorzugsweise geeignete detaillierte Sequenzabläufe inklusive notwendiger Sicherheitsanforderungen zur Authentifizierung zwischen der ONT-Einheit und der OLT-Einheit und/oder zentralen Netzwerkinstanz ab.In an advantageous manner, this means that the previously defined configuration of the ONT units on site is customary for FFTH customers. The potential of this process for Germany amounts to 2 million new FFTH connections per year from 2020. The process leads to a reduction in the costs of initial start-ups, since only one fiber optic subscriber connection socket (GF-TA) has to be installed for each residential unit. Another advantage is the reduction in the cost of troubleshooting a defective device, as the customer can replace it himself and no technician is required on site. The whole process runs much faster and thus leads to an increase in customer satisfaction and a reduction in process and operating costs. For commissioning, suitable detailed sequence processes including the necessary security requirements for authentication between the ONT unit and the OLT unit and / or central network instance preferably run.
Bevorzugt wird das erste und/oder das zweite Kommunikationssignal zyklisch versendet. Dies reduziert einen zusätzlichen administrativen Aufwand, da die Absendung der Signale nicht eigens „getriggert“ werden muss, sondern die Signale beispielsweise wochenweise, täglich oder stündlich automatisiert versendet werden, um eine Registrierung des Endgeräts zu ermöglichen. Die Frequenz des Zyklus ist hierbei von einem Operator frei einstellbar.The first and / or the second communication signal is preferably sent cyclically. This reduces additional administrative work, since the sending of the signals does not have to be specifically "triggered", but the signals are sent automatically, for example, weekly, daily or hourly, in order to enable the end device to be registered. The frequency of the cycle can be freely set by an operator.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das zweite Kommunikationssignal als ein Mulitcast-Signal (das Signal, dass alle Empfänger im GPON-Baum erreicht) versendet. Ein solches Mulitcast-Signal liegt parallel an allen Endpunkten an (GF-TA), die den einzelnen ONT- Einheiten zugeordnet sind. Typischerweise kommen hierbei bis zu 32 GPON-Anschlüsse auf einer OLT-Faser an, sodass 32 ONT-Einheiten aufeinander abgestimmt werden müssen. Auf diesem Mulitcast-Signal ist erkennbar, welcher der 32 möglichen Unicast-Kanäle frei und welche belegt ist. Wird eine für die OLT-Einheit bisher unbekannte ONT-Einheit an einen der Kanäle (GPON-Äste) angeschlossen, so kann die ONT-Einheit aus diesem Signal erkennen, welcher der 32 Kanäle frei ist. Zukünftig können hiermit auch auf der Netzebene
Vorzugsweise kann das erste Kommunikationssignal zudem Störungsmeldungen zusätzlich Störungsmeldungen und oder ein Token für das Plug & Play der ONT-Einheiten. Ein solcher Token ermöglicht es vorteilhaft Sicherheitsabfragen und Authentifizierung durchzuführen, wodurch sichergestellt wird, dass die ONT-Einheiten an einem Datenaustausch in dem Netzwerk teilnehmen, die von einem Netzwerkprovider hierfür vorgesehen sind.Preferably, the first communication signal can also include fault messages, additional fault messages and / or a token for plug & play of the ONT units. Such a token advantageously enables security queries and authentication to be carried out, which ensures that the ONT units take part in a data exchange in the network that is provided for this purpose by a network provider.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung speichert die ONT-Einheit die Kanalbelegung des freien Kanals ab und ruft diese bei einem Stromausfall und/oder Neustart und oder andern Störung erneut auf. Dies bietet den Vorteil, dass eine erneute Inbetriebnahme nach einer initialen Registrierung deutlich effizienter und schneller stattfinden kann.In an advantageous embodiment of the invention, the ONT unit saves the channel occupancy of the free channel and calls it up again in the event of a power failure and / or restart and / or other malfunction. This offers the advantage that a new start-up after an initial registration can take place much more efficiently and faster.
Es ist zudem möglich, dass die ONT-Einheit in einem Router integriert ist. Dies bietet den Vorteil, dass kein zusätzliches Gerät bzw. Einheit notwendig ist, um einen Router an das Glasfaserkabel bzw. das Glasfaser Netzwerk anzubinden.It is also possible for the ONT unit to be integrated in a router. This offers the advantage that no additional device or unit is required to connect a router to the fiber optic cable or the fiber optic network.
Vorzugsweise ist die zentrale Netzwerkinstanz als ein Broadband Network Gateway (BNG) ausgebildet. Als BNG werden Netzelemente von Breitband-Netzen wie DSL und UMTS bezeichnet. Sie sind Teil des Netzwerks eines Internet Service Providers (ISP) und speisen den Datenverkehr der Endbenutzer-Verbindungen in das Backbone-Netzwerk ein. Zu den Aufgaben eines BNGs gehören u.a.: Aggregierung des Datenverkehrs von den Zugangspunkten (meist DSLAMs). Terminierung von PPP-Sitzungen oder IP over ATM-Sitzungen. Ein BRAS kann ca. 50.000 gleichzeitige PPPoE-Sitzungen terminieren. Erzwingung von Garantien und Beschränkungen im Rahmen von Quality of Service. Die Verwendung eines BNGs als zentrale Netzwerkinstanz bietet den Vorteil, dass das BNG ohnehin schon vorhanden ist und nicht extra als zusätzliche Einheit installiert werden muss und entsprechend mit den OLT- Einheiten in Verbindung steht.The central network entity is preferably designed as a broadband network gateway (BNG). Network elements of broadband networks such as DSL and UMTS are referred to as BNG. They are part of the network of an Internet Service Provider (ISP) and feed the data traffic of the end-user connections into the backbone network. The tasks of a BNG include: aggregating the data traffic from the access points (mostly DSLAMs). Termination of PPP sessions or IP over ATM sessions. A BRAS can terminate approximately 50,000 simultaneous PPPoE sessions. Enforcement of guarantees and limitations in the context of Quality of Service. The use of a BNG as a central network instance has the advantage that the BNG is already available and does not have to be installed as an additional unit and is connected to the OLT units accordingly.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Kommunikationssystem angegeben, welches zur Durchführung eines der vorstehend beschriebenen Verfahren geeignet und ausgebildet ist.According to a further aspect of the invention, a communication system is specified which is suitable and designed for carrying out one of the methods described above.
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Figur erläutert:
- Die Figur: zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zur automatisierten Inbetriebnahme für Fiber-to-the-Home (FTTH) Endgeräte.
- The figure: shows the method according to the invention for automated commissioning for fiber-to-the-home (FTTH) terminals.
Nachfolgend werden zahlreiche Merkmale der vorliegenden Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen ausführlich erläutert. Die vorliegende Offenbarung ist dabei nicht auf die konkret genannten Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr lassen sich die hier genannten Merkmale beliebig zu erfindungsgemäßen Ausführungsformen kombinieren, sofern dies nachfolgend nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist.In the following, numerous features of the present invention are explained in detail on the basis of preferred embodiments. The present disclosure is not limited to the specifically mentioned combinations of features. Rather, the features mentioned here can be combined as desired to form embodiments according to the invention, unless this is expressly excluded below.
Die Figur zeigt das erfindungsgemäße Verfahren. Voraussetzung ist hierbei zunächst die zentrale Netzwerkinstanz
Über eine erste Datenverbindung
Im nächsten Schritt sendet die OLT-Einheit
In einem nächsten Schritt registriert die OLT- Einheit
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